高中化学沪科技版（2020）选择性必修1原电池的工作原理精品习题

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1．某化学兴趣小组利用反应Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2，设计了如图所示的原电池装置，下列说法正确的是( )
A．Zn为负极，发生还原反应
B．b电极反应式为2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋
C．电子流动方向是a电极→FeCl3溶液→b电极
D．电池的正极材料可以选用石墨、铂电极，也可以用铜电极
[答案] D
[解析] 根据氯离子移动方向，可知b是负极，a是正极。Zn为负极，失电子发生氧化反应，故A错误；b电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，故B错误；电子流动方向是b电极→电流表→a电极，故C错误；正极材料的活泼性比负极材料弱，故D正确。
2．实验发现在氯化铁酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3＋立即被还原成Fe2＋。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如图所示原电池装置。下列有关说法正确的是( )
A．盐桥中的阴离子往左边烧杯移动
B．左烧杯中溶液的红色逐渐褪去
C．该电池铂电极上立即有气泡出现
D．该电池总反应为3Zn＋2Fe3＋===2Fe＋3Zn2＋
[答案] B
[解析] 根据上述分析可知：Zn为负极，失去电子，Zn2＋进入溶液，根据同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引的原则，盐桥中的阴离子会往正电荷较多的右边烧杯移动，A错误；左边烧杯中溶液的Fe3＋在Pt电极上得到电子生成Fe2＋，由于消耗Fe3＋，所以左边烧杯中溶液的红色逐渐褪去，B正确；铂电极上Fe3＋被还原为Fe2＋，没有气体生成，所以没有气泡产生，C错误；该电池总反应为Zn＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Zn2＋，没有铁单质生成，D错误；故答案为B。
3．将反应Cu(s)＋2Ag＋(aq)===Cu2＋(aq)＋2Ag(s)设计成如图所示的原电池，下列叙述正确的是( )
A．KNO3盐桥中的K＋移向Cu(NO3)2溶液
B．该原电池可使用KCl盐桥
C．工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2＋)增大
D．取出盐桥后，电流计的指针依然发生偏转
[答案] C
[解析] 该原电池中Cu为负极，Cu极的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Ag为正极，Ag极的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。A项，KNO3盐桥中的K＋移向正极，移向AgNO3溶液，错误；B项，KCl与AgNO3反应生成AgCl沉淀，不能使用KCl盐桥，错误；C项，负极反应生成的Cu2＋进入Cu(NO3)2溶液中，工作一段时间后，Cu(NO3)2溶液中c(Cu2＋)增大，正确；D项，取出盐桥后，不能形成闭合回路，电流表的指针不会发生偏转，错误；答案选C。
4.如图为番茄电池的示意图，下列说法错误的是（ ）
A.该过程实现了化学能转化为电能
B.电子从锌片经导线流向铜片
C.一段时间后，铜片质量会减少
D.该过程发生了氧化还原反应
[答案] C
[解析] 锌片、铜片和番茄汁组成了原电池，是化学能转化为电能 ，故A正确；该原电池中锌片是负极，铜片是正极，电子从锌片经导线流向铜片，故B正确；锌片是负极，会失去电子变成锌离子，质量减轻，而铜片是正极，不参与反应，质量不变，故C错误；该过程中5.如图所示是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡上的记录如下。则卡片上的描述合理的是（ ）
实验后的记录：
①Cu为正极，Zn为负极 ②Cu极上有气泡产生，发生还原反应 ③SO42－向Cu极移动
④若有0.5 ml电子流经导线，则可产生0.25 ml气体 ⑤电子的流向是Cu→Zn ⑥正极反应式：Cu＋2e－ Cu2＋，发生氧化反应
A.①②④ B.②④
C.②③④ D.③④⑤
[答案] A
[解析] Zn和Cu形成的原电池中，Zn比Cu活泼，Zn作负极，发生 Zn－2e－ Zn2＋； Cu电极为正极，发生2H＋＋2e－ H2↑，总电池反应：Zn＋2H＋ Zn2＋＋H2↑，电子由负极流向正极，阴离子向负极移动，由此可知①②正确；原电池中，阴离子向负极移动，Zn为负极，则SO42－向Zn极移动，故③错误；由2H＋＋2e－ H2↑可知，有0.5 ml电子流经导线，产生氢气0.25 ml，故④正确；原电池外电路，电子由负极经导线流向正极，电流与电子运动方向相反，电流由正极流向负极，Zn为负极，Cu为正极，则电流的流向是Cu→Zn，故⑤错误；根据分析，负极反应式：Zn－2e－ Zn2＋，发生氧化反应，正极反应式：2H＋＋2e－ H2↑，发生还原反应，故⑥错误。
6.某铜锌原电池的结构如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.Zn电极为该原电池的正极
B.若盐桥中电解质为KCl，则电池工作时K＋向右侧移动
C.电池工作时，电子由Zn电极流出，经溶液和盐桥流入Cu电极
D.Cu电极上的电极反应式为Cu－2e－ Cu2＋
[答案] B
[解析] 原电池中发生总反应：Zn＋Cu2＋ Zn2＋＋Cu。根据总反应，Zn失去电子，故为该原电池的负极，故A错误；原电池中阳离子移向正极，故电池工作时K＋向右侧移动，故B正确；电池工作时，电子不能通过溶液和盐桥，故C错误；Cu电极上发生得到电子的反应，故电极反应式为Cu2＋＋2e－ Cu，故D错误。
7.下列关于实验现象的描述不正确的是（ ）
A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡
B.用锌片作负极，铜片作正极，在CuSO4溶液中，铜片质量增加
C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速率加快
D.把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁
[答案] D
[解析] 铜片和铁片紧靠并浸入稀H2SO4中，铜片上的H＋获得由铁片传递过来的电子：2H＋＋2e－ H2↑，所以可观察到铜片表面出现气泡，A正确；锌片作负极，铜片作正极，发生反应：Zn＋Cu2＋ Zn2＋＋Cu，生成的Cu在铜片上析出使其质量增加，B正确；把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，发生反应：Zn＋Cu2＋ Zn2＋＋Cu，置换出的Cu与剩余的Zn接触，在盐酸中构成了原电池，加速2H＋＋2e－ H2↑反应，可观察到气泡放出的速率加快，C正确；铜片插入FeCl3溶液中，发生的反应是Cu＋2Fe3＋ Cu2＋＋2Fe2＋，并没有单质铁的析出，D错误。
8.X、Y两根金属棒插入Z溶液中构成如图所示装置，实验中电流表指针发生偏转，同时X棒变粗，Y棒变细，则X、Y、Z溶液可能是下列中的（ ）
[答案] B
[解析] 锌、铜在稀硫酸中构成原电池，X棒为活泼金属锌，失去电子生成锌离子，X棒变细，故A不符合题意；锌、银在硝酸银溶液中构成原电池，X棒为不活泼金属银，作原电池的正极，银离子在正极得到电子生成银，X棒变粗，Y棒为活泼金属锌，作原电池的负极，失去电子生成锌离子，Y棒变细，故B符合题意；铜、银在硫酸铜溶液中构成原电池，铜的金属性强于银，X棒为金属铜，作原电池的负极，失去电子生成铜离子，X棒变细，故C不符合题意；锌、铜在稀硫酸中构成原电池，X棒为不活泼金属铜，作原电池的正极，氢离子在正极得到电子生成氢气，X棒没有变化，故D不符合题意。
9.依据氧化还原反应：2Ag＋＋Cu Cu2＋＋2Ag设计的原电池如图所示：下列说法不正确的是（ ）
A.负极材料一定是Cu
B.银电极可以换成Fe
C.银电极反应：Ag＋＋e－ Ag
D.溶液中NO3－移向Cu极附近
[答案] B
[解析] 根据电池反应，可知铜失去电子作负极，故负极材料必须是Cu，A项正确；银电极不能换成比铜活泼的金属Fe，否则Fe失去电子作负极，B项错误；银电极析出Ag，C项正确；在电池工作过程中NO3－移向铜负极附近，D项正确。
10.已知反应：Cu（s）＋2Ag＋（aq） Cu2＋（aq）＋2Ag（s）为一自发进行的氧化还原反应，将其设计成如图所示原电池。下列说法中正确的是（ ）
A.电极X是正极，其电极反应为Cu－2e－ Cu2＋
B.银电极板质量逐渐减小，Y溶液中c（Ag＋）增大
C.当X电极质量变化0.64 g时，电解质溶液中有0.02 ml电子转移
D.外电路中电流计的指针向银极偏转
[答案] D
[解析] 根据Cu（s）＋2Ag＋（aq） Cu2＋（aq）＋2Ag（s）可知，电极X是铜，铜失去电子，则电极X是负极，故A错误；根据Cu（s）＋2Ag＋（aq） Cu2＋（aq）＋2Ag（s）可知，Y溶液中c（Ag＋）减小，银电极板质量逐渐增大，故B错误；电解质溶液中没有电子转移，故C错误；经分析，铜是负极，银是正极，则外电路中电流计的指针向银极偏转，故D正确。
11.原电池的电极反应式不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法错误的是（ ）
A.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成的原电池，负极的电极反应式为Fe－2e－ Fe2＋
B.由Al、Cu、稀硫酸组成的原电池，负极的电极反应式为Al－3e－ Al3＋
C.由Al、Mg、NaOH溶液组成的原电池，负极的电极反应式为Al＋4OH－－3e－ AlO2－＋2H2O
D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池，负极的电极反应式为Al－3e－ Al3＋
[答案] D
[解析] 铁比铜活泼，铁作负极，负极的电极反应式为Fe－2e－ Fe2＋，故A正确；铝比铜活泼，铝作负极，负极的电极反应式为Al－3e－ Al3＋，故B正确；虽然镁比铝活泼，但镁不与氢氧化钠溶液反应，因此铝作负极，负极的电极反应式为Al＋4OH－－3e－ AlO2－＋2H2O，故C正确；Al遇浓硝酸发生钝化，则铜作负极，负极的电极反应式为Cu－2e－ Cu2＋，故D错误。
12．下列有关图甲和图乙的叙述不正确的是( )
甲 乙
A．均发生了化学能转化为电能的过程
B．Zn和Cu既是电极材料又是反应物
C．工作过程中，电子均由Zn经导线流向Cu
D．相同条件下，图乙比图甲的能量利用效率高
[答案] B
[解析] 两个装置都为原电池装置，均发生化学能转化为电能的过程，故A正确；根据原电池的工作原理，锌比铜活泼，锌作负极、铜作正极，铜本身不是反应物，故B错误；锌作负极，电子从负极经导线流向正极，故C正确；图乙装置产生的电流在一段时间内变化不大，但图甲装置产生的电流在较短时间内就会衰减，故D正确。
13．为了避免锌片与Cu2＋直接接触发生反应而影响原电池的放电效率，有人设计了如图装置，按要求回答下列问题：
(1)此装置工作时，可以观察到的现象是_____________________________，
电池总反应式为____________________________________。
(2)以上电池中，锌和锌盐溶液组成________，铜和铜盐溶液组成________，中间通过盐桥连接起来。
(3)电池工作时，硫酸锌溶液中SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))向________移动，硫酸铜溶液中SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))向________移动。
(4)此盐桥内为饱和KCl溶液，盐桥是通过______的定向移动来导电的。在工作时，K＋移向________。
[答案] (1)锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出，电流表指针发生偏转 Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu (2)锌半电池 铜半电池 (3)锌电极(或负极) 盐桥 (4)离子 正极区(或CuSO4溶液)
[解析] (1)该装置为锌铜原电池，总反应式为Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，电池工作时，观察到①锌片不断溶解，②铜片上有红色物质析出，③电流表指针发生偏转。(2)Zn与ZnSO4溶液组成锌半电池，Cu与CuSO4溶液组成铜半电池。(3)电池工作时，ZnSO4溶液中SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))向负极或锌电极移动，CuSO4溶液中SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4))向盐桥移动。(4)盐桥中，K＋向正极区或CuSO4溶液移动，Cl－向负极区或ZnSO4溶液移动，这样依靠离子的定向移动形成闭合回路而导电。
14．某探究活动小组想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，有甲、乙两位同学均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6 ml·L－1稀硫酸中，乙同学将电极放入6 ml·L－1NaOH溶液中，如图所示。
甲 乙
(1)写出甲池中发生的有关电极反应式：
负极_________________________________________________，
正极_________________________________________________。
(2)乙池中负极为________，正极发生________反应，总反应的离子方程式为___________________________________。
(3)如果甲与乙两位同学均认为“构成原电池的电极材料若是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出________(填写元素符号，下同)金属活动性更强，而乙会判断出________金属活动性更强。
(4)由此实验，可得到如下哪些结论？________(填字母)。
A．利用原电池反应判断金属活动性顺序应注意选择合适的介质
B．镁的金属性不一定比铝的金属性强
C．该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值
D．该实验说明化学研究对象复杂，反应条件多变，应具体问题具体分析
(5)上述实验也反过来证明了“利用金属活动性顺序直接判断原电池中正、负极”的做法________(选填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，则请你提出另一个判断原电池正、负极可行的实验方案：__________________________。
[答案] (1)Mg－2e－===Mg2＋ 2H＋＋2e－===H2↑ (2)Al 还原 2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(2))＋3H2↑ (3)Mg Al (4)AD (5)不可靠 根据电路中电流的方向或电子转移的方向
[解析] (1)甲池中电池总反应方程式为Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑，Mg作负极，电极反应式为Mg－2e－===Mg2＋，Al作正极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。
(2)乙池中电池总反应方程式为2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，所以负极为Al，正极为Mg，正极上发生还原反应。
(3)甲池中Mg为负极，Al为正极；乙池中Al为负极，Mg为正极。若根据负极材料金属比正极活泼，则甲判断Mg金属活动性强，乙判断Al金属活动性强。
15.根据氧化还原反应：2Ag＋＋Cu Cu2＋＋2Ag，设计的原电池如图所示，其中盐桥内装琼胶－饱和KNO3溶液。回答下列问题：
（1）电极X的材料是 ；电解质溶液Y是 。
（2）银电极为电池的 极，写出两电极的电极反应式：
银电极： ；
X电极： 。
（3）外电路中的电子是从 电极流向 电极。
（4）从盐桥向CuSO4溶液迁移的离子是 （填字母）。
A.K＋ B.NO3－ C.Ag＋ D.SO42－
（5）其中CuSO4溶液能否被H2SO4（稀）溶液代替 。Ag电极能否被石墨代替 。
[答案] （1）Cu AgNO3溶液
（2）正 2Ag＋＋2e－ 2Ag Cu－2e－ Cu2＋
（3）Cu Ag （4）B （5）能 能
[解析] （1）由反应方程式可知，Cu为还原剂，作负极，即Cu为电极X的材料，Ag＋（aq）为氧化剂，即Y应为AgNO3溶液。（2）银电极为电池的正极，正极发生还原反应：2Ag＋＋2e－ 2Ag，负极（X电极）发生氧化反应：Cu－2e－ Cu2＋。（3）外电路中的电子从Cu电极（负极）流向Ag电极（正极）。（4）左边烧杯中Cu－2e－ Cu2＋，阳离子浓度增加，故盐桥中的阴离子NO3－移向CuSO4溶液。（5）CuSO4溶液主要的作用是导电，可以被其他不与Cu反应的电解质溶液代替；正极本身不参与反应，只要是活泼性比Cu差的金属或能导电的非金属均可以作电极，故Ag电极能被石墨代替。
1.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是（ ）
A.反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时，甲中石墨电极上Fe3＋被还原
C.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态
D.电流表读数为零后，在甲中加入FeCl2固体，乙中石墨电极为负极
[答案] D
[解析] 根据反应2Fe3＋＋2I－⇌2Fe2＋＋I2可知，铁元素的化合价降低，碘元素的化合价升高，则甲烧杯中的石墨作正极，乙烧杯中的石墨作负极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。乙中石墨电极周围的碘离子发生氧化反应，生成碘单质，电极反应式为2I－－2e－ I2，A正确；甲中石墨电极上Fe3＋得到电子发生还原反应生成亚铁离子，B正确；当电流表读数为零时，反应达到平衡状态，C正确；加入FeCl2固体，平衡逆向移动，则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，甲中石墨电极为负极，而乙中石墨电极为正极，D错误。
2.图甲和图乙是双液原电池装置。由图可判断下列说法中错误的是（ ）
A.图甲电池反应的离子方程式为Cd（s）＋C2＋（aq） C（s）＋Cd2＋（aq）
B.反应2Ag（s）＋Cd2＋（aq） Cd（s）＋2Ag＋（aq）能够发生
C.盐桥的作用是形成闭合回路，并使两边溶液保持电中性
D.当图乙中有1 ml电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出
[答案] B
[解析] 根据图甲可知，原电池中Cd为负极，Cd失去电子，C2＋得到电子，所以甲电池反应的离子方程式为 Cd（s）＋C2＋（aq） C（s）＋Cd2＋（aq），金属活动性：Cd＞C，A正确；根据图乙可知，原电池中C为负极，C失去电子，Ag＋得到电子，所以乙电池反应的离子方程式为C（s）＋2Ag＋（aq） 2Ag（s）＋C2＋（aq），金属活动性：C＞Ag，则结合A中分析可知金属活动性：Cd＞C＞Ag，因此反应2Ag（s）＋Cd2＋（aq） Cd（s）＋2Ag＋（aq）不能发生，B错误；原电池放电时，盐桥中的阴、阳离子定向移动使原电池内部形成通路，从而形成闭合回路，且盐桥可以使两个烧杯中的溶液保持电中性，C正确；根据 C（s）＋2Ag＋（aq） 2Ag（s）＋C2＋（aq）可知，当有 1 ml电子通过外电路时，正极有108 g Ag析出，D正确。
3.“打赢蓝天保卫战”，就意味着对污染防治提出更高要求。实验室中尝试对垃圾渗透液再利用，实现发电、环保二位一体，当该装置工作时，下列说法错误的是（ ）
A.该装置实现了将化学能转化为电能
B.盐桥中Cl－向A极移动
C.工作时，B极区溶液pH减小
D.电路中流过10 ml电子时，B极产生标准状况下 22.4 L N2
[答案] C
[解析] 该装置是原电池，因此该装置实现了将化学能转化为电能，故A正确；A极发生反应：2NH3 N2，N元素化合价升高，A是负极，原电池中阴离子移向负极，所以盐桥中Cl－向A极移动，故B正确；工作时，B极发生反应：2NO3－ N2，N元素化合价降低，B是正极，B极区发生：2NO3－＋12H＋＋10e－ N2↑＋6H2O，因此溶液pH增大，故C错误；B极反应为2NO3－＋12H＋＋10e－ N2↑＋6H2O，电路中流过10 ml电子时，该极产生N2物质的量为1 ml，标准状况下的体积是22.4 L，故D正确。
4.NO2是大气的主要污染物之一，某研究小组设计如图所示的装置对NO2进行回收利用，装置中a、b均为多孔石墨电极。下列说法错误的是（ ）
A.a为电池的负极，发生氧化反应
B.电子流向a电极→用电器→b电极→溶液→a电极
C.一段时间后，a极附近HNO3浓度增大
D.电池总反应为4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3
[答案] B
[解析] 燃料电池，O2在正极发生还原反应，NO2在负极发生氧化反应，A正确；“电子不入水”，溶液中是离子的定向移动，B错误；a极区发生反应：4NO2－4e－＋4H2O 8H＋＋4NO3－，a极产生了硝酸，C正确；a极区发生反应：4NO2－4e－＋4H2O 8H＋＋4NO3－，b极区发生反应：O2＋4H＋＋4e－ 2H2O，根据两极得失电子守恒，可得总反应：4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3，D正确。
5．已知反应2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag可设计成如图所示的原电池。
普通水泥在固化过程中其自由水分子减少并形成碱性溶液，根据这一物理化学特点，科学家利用该电池发明了电动势法测水泥的初凝时间。下列有关说法正确的是( )
A．电子方向从Cu→Ag2O→电解质溶液→Cu，形成闭合回路
B．正极的电极反应式为Ag2O＋2H＋＋2e－===2Ag＋H2O
C．2 ml Cu与1 ml Ag2O的总能量低于1 ml Cu2O与2 ml Ag的总能量
D．电池工作时，OH－向Cu极移动
[答案] D
[解析] A.原电池工作时，电子由负极Cu流出、经过导线流向正极Ag，不能进入溶液中，故A错误；B.由电池反应方程式2Cu＋Ag2O===Cu2O＋2Ag知，较不活泼的金属银作正极，电极反应式为Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－，故B错误；C.因为原电池的构成条件之一为自发的放热的氧化还原反应，所以该反应为放热反应，则2 ml Cu与1 ml Ag2O的总能量高于1 ml Cu2O与2 ml Ag的总能量，故C错误；D.该原电池中Cu作负极、Ag作正极，原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，即OH－向Cu极移动，故D正确。
6．某同学设计如下原电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A．该装置将化学能转化为电能
B．负极的电极反应是：Ag ＋I－－e－===AgI
C．电池的总反应是Ag＋ ＋I－===AgI
D．盐桥(含KNO3的琼脂)中NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))从左向右移动
[答案] D
[解析] A. 经分析，该装置是原电池装置，则该装置将化学能转化为电能，A正确；B. 根据电子的移动方向，可以推断出左侧电极为负极，该电极反应为：Ag ＋I－－e－===AgI，B正确；C. 该电池中，表面上看，只有Ag＋和I－反应，所以总反应是Ag＋ ＋I－===AgI，C正确；D. 左侧电极为负极，右侧电极为正极，NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3))带负电荷，向负极移动，所以应该是从右向左移动，D错误。
7．某同学设计了如图所示的盐桥式原电池，下列说法正确的是( )
A．X若为Fe、Y可以为Na2SO4溶液
B．X若为Cu、Y可以为AgNO3溶液
C．电子由X电极经盐桥流向Ag电极
D．盐桥中的K＋向左侧烧杯移动、Cl－向右侧烧杯移动
[答案] C
[解析] 若X若为Fe、Y为Na2SO4溶液不能构成带盐桥的原电池，A答案错，C选项中盐桥内部是靠离子移动导电，非自由电子。 D 选项中根据左边为负极，Cu失电子，正电荷增多，应该是盐桥中的Cl－移动过来，才能保持电荷守恒，K＋应向右侧烧杯移动。
8．现有A、B、C、D和Cu五种金属片，将其分别用导线连接后浸入稀硫酸中(如图)，每次实验时，通过灵敏电流计测出电子流动方向如下。
根据上述情况，回答下列问题。
(1)上述五种金属的活动性顺序(由强到弱)：________________________。
(2)在①中，Cu片上观察到的现象是______________________________。
(3)在②中，溶液中H＋向金属片________移动。
(4)如果实验⑤用B、D，则导线中电流方向为________(填“B→D”或“D→B”)。
(5)已知反应：Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋。请用下列试剂和材料，用上图所示装置，将此反应设计成原电池。
试剂：CuCl2溶液、FeCl3溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、双氧水、NaOH溶液。
材料：Cu片、Fe片、石墨棒。
设计电池应选用的试剂和材料是_________________________。
[答案] (1)D>C>A>Cu>B (2)有无色气泡生成 (3)C (4)B→D (5)FeCl3溶液、Cu片、石墨棒
[解析] (1)原电池工作时，电子从负极经导线流向正极，以稀硫酸为电解质溶液时负极较活泼，由电子流向可知金属活动性：A>Cu、D>C、C>A、Cu>B，则金属活动性：D>C>A>Cu>B。
(2)在①中，Cu为正极，在正极氢离子得电子被还原生成氢气，可观察到Cu片上有无色气泡生成。
(3)在②中，溶液中H＋向正极移动，即向C移动。
(4)如果实验⑤用B、D，因活泼性B(5)根据反应Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋设计成原电池，Cu被氧化，应为负极，正极可为石墨棒，电解质溶液为氯化铁溶液。
9.某课外小组利用原电池原理驱动某简易小车（用电动机表示）。
（1）初步设计的实验装置示意图如图1所示，CuSO4溶液在图1所示装置中的作用是 （答出一点即可）。
（2）实验发现：该装置不能驱动小车。该小组同学提出假设：可能是氧化反应和还原反应没有完全隔开，降低了能量利用率，为进一步提高能量利用率，该小组同学在原有反应的基础上将氧化反应与还原反应隔开进行，优化的实验装置示意图如图2所示，图2中A溶液和B溶液分别是 和 ，盐桥属于 （填“电子导体”或“离子导体”），盐桥中的Cl－移向 溶液（填“A”或“B”）。
（3）丹尼尔电池是将Zn置于硫酸锌溶液中，将Cu置于硫酸铜溶液中，通过离子交换膜的方法将两电解质溶液连接的一种原电池。图3是该电池的工作原理示意图。不考虑溶液体积的变化，下列叙述正确的是 。
A.阴、阳离子分别通过离子交换膜向两极移动，保持溶液中的电荷平衡
B.电子由锌电极经导线流向铜电极后，经溶液回到锌电极，形成闭合回路
C.电池工作一段时间后，甲、乙池中SO42－的浓度均不变
D.电池工作一段时间后，甲池溶液的总质量减小，乙池溶液的总质量增加
[答案] （1）传导离子（或做正极反应物）
（2）硫酸锌溶液 硫酸铜溶液 离子导体 A
（3）C
[解析] （1）图1所示装置形成的是原电池，锌作负极，铜作正极，溶液中硫酸铜溶液中铜离子在正极得到电子析出铜，CuSO4溶液起到传导离子、做正极反应物的作用。（2）图2中A溶液和B溶液分别是硫酸锌溶液和硫酸铜溶液，盐桥中阴离子移向负极，盐桥中的Cl－移向A溶液，阳离子移向正极，K＋移向B溶液，从而形成原电池的闭合回路，盐桥属于离子导体。（3）阳离子交换膜只能使阳离子通过，阴离子不能通过，故A错误；锌作负极，铜作正极，电子由锌电极经导线流向铜电极，但电子不能通过溶液，溶液是通过离子的定向移动传导电荷的，故B错误；该电池中阳离子通过阳离子交换膜移向正极，阴离子不能通过阳离子交换膜，因此甲、乙池中SO42－的浓度均不变，故C正确；锌溶解生成锌离子，电池工作过程中，锌离子通过阳离子交换膜移向正极，正极上铜离子得到电子析出铜，甲池溶液的总质量基本不变，乙池溶液中的硫酸铜逐渐变成硫酸锌，质量增加，故D错误。
10.人们的日常生活和工农业生产都离不开电能，当今世界电能的开发和利用已是科学工作者十分重视的课题。
（1）2Ag＋（aq）＋Cu（s） Cu2＋（aq）＋2Ag（s）可自发进行，据此设计的下列实验装置中属于原电池，且电池工作时可发生上述反应的是 （填字母）。

（2）上述D装置若能构成原电池，其盐桥的作用是 （回答两点），盐桥中物质能不能改用含KCl的琼胶？并说明理由：
。
[答案] （1）BD
（2）平衡电荷，形成闭合回路（合理即可） 不能，因为盐桥中的Cl－会与Ag＋反应生成AgCl沉淀，使盐桥失去作用
[解析] （1）A的电池反应为2Ag＋（aq）＋Zn（s） Zn2＋（aq）＋2Ag（s），与题干原理不同，故A不符合；B中铜作负极，发生2Ag＋（aq）＋Cu（s） Cu2＋（aq）＋2Ag（s），故B符合；C中不能构成闭合回路，故C不符合；D中铜作负极，发生2Ag＋（aq）＋Cu（s） Cu2＋（aq）＋2Ag（s），通过盐桥形成闭合回路，故D符合。
（2）上述D装置能构成原电池，其盐桥的作用是平衡电荷，形成闭合回路；盐桥中物质不能改用含KCl的琼胶，因为盐桥中的Cl－会与Ag＋反应生成AgCl沉淀，使盐桥失去作用。
选项
X
Y
Z溶液
A
Zn
Cu
稀硫酸
B
Ag
Zn
硝酸银溶液
C
Cu
Ag
硫酸铜溶液
D
Cu
Zn
稀硫酸
实验分组
所用金属
电子流向
①
A、Cu
A→Cu
②
C、D
D→C
③
A、C
C→A
④
B、Cu
Cu→B
⑤
…
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